JPH0447267B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0447267B2 JPH0447267B2 JP62147190A JP14719087A JPH0447267B2 JP H0447267 B2 JPH0447267 B2 JP H0447267B2 JP 62147190 A JP62147190 A JP 62147190A JP 14719087 A JP14719087 A JP 14719087A JP H0447267 B2 JPH0447267 B2 JP H0447267B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flight
- flight speed
- measuring device
- speed measuring
- models
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、周期的および同時操縦位置信号およ
び縦ゆれおよび横ゆれに対する姿勢角度を使用し
て、ヘリコプターの飛行速度を測定する装置に関
する。
従来の技術および発明が解決しようとする問題点
最近のヘリコプターの広範な使用のため、その
時の飛行状態、殊に飛行速度の精確な知識がます
ます要求されるようになつている。しかしヘリコ
プターにおいて飛行速度の検出は困難であること
が認められている。飛行領域は、ホバリング、更
には後進飛行に至るまでの極端な緩速飛行も含ん
でいるので、飛行機において実用に供されてい
る、差圧力測定の測定原理を、速度測定のベース
にすることはできない。更に緩速飛行領域の他に
もヘリコプターにより全体で非常に大きな迎え角
および横すべり角が生じることがあるので、翼式
飛行体(Fla¨chenflugzeug)において使用される
ような、不動に組込まれた速度センサでは不十分
である。確かに、ヘリコプターにおいては、すべ
ての構成群が主ロータおよび尾部ロータビームに
よつて多かれ少なかれ著しく影響を受けるという
理由から、比較的大きな飛行領域において適する
測定センサ用の場所を見つけるのが殆ど不可能で
あるので、従来の迎え角測定器および横すべり角
測定器を取り付けることが禁止されている。
同時に速度測定が困難であることがわかつてき
たのだが、ヘリコプターに対する飛行速度測定装
置に関する多大な関心により既に、以下に説明す
る多数の種々異なつた測定方式が提案されてい
る。現在用いられているセンサ装置並びに開発途
上にある間接的な、所謂分析的な方法は上記の精
度に関する要求を満足するが、膨大なコストがか
かるか乃至所定の飛行領域においてしか使用でき
ず、装置を改善することが望まれる。
既述の理由から、ヘリコプターにおける緩速飛
行に対して特別に、飛行速度を測定する装置が開
発され、その際比較的直接的な測定方式と純然た
る間接測定方式とを区別することができる。
直接的な方式には、例えばLORAS(Low
Range Airspeed System)がある。センサは、
回転可能に支承されたアームの端部に取付けら
れ、差圧発生器に接続されている、モータによつ
て720r.p.mで駆動される2つのベンチユリ管から
成つている。典型的な組込み場所は、ロータヘツ
ドの上方である。
2つのベンチユリ管の負圧の差により、回転期
間中回転軸線に対して垂直に装置を生じる気流に
おいて正弦波状の信号が生じる。この信号の最大
振幅は並進速度に比例しかつこの信号の位相から
横すべり角を測定することができる。測定信号の
振幅および位相についての評価は、計算装置にお
いて行なわれる。
直接的な測定方式には、LASSIE−System
(Low AirSpeed Sensing Indication
Equipment)、即ち主ロータの下方のセルの側方
においてブラケツトに取付けられる、0°α
360°の許容迎え角範囲および−60°β60°の横
すべり角範囲を有するカルダンの懸垂式のピトー
管式測定計および相対風角度センサ
(Abstro¨mwinke sonde)も属している。
LASSIEにおいては、作動領域緩速飛行および
高速飛行を区別することができる。緩速飛行にお
いてセンサはロータの洗流の中にある。そこでは
相対風の速度にロータの非常に高い洗流速度が重
畳され、その結果動圧は申し分なく、解析可能で
ある。相対風角α,βおよび相応の3角関数の式
を用いて、縦方向速度成分uAおよび横方向速度成
分vAが計算される。高速飛行においてセンサはロ
ータ洗流の外側にあるので、付加的に垂直相対風
成分wAを測定することができる。
高速飛行においてLASSIE装置の測定原理は直
接、翼式飛行体における相応のセンサに匹敵する
ものであるが、緩速飛行において結果的に真の風
(Flugwind)とロータ洗流とから組み合わされて
成る相対風から飛行速度が推定される。研究の結
果、LASSIE装置はセンサがロータ洗流の中にあ
るかまたは外にあるかに応じて、種々異なつた精
度を呈することがわかつている。片ゆれおよび垂
直方向飛行状態も考慮するとき、LASSIEセンサ
がロータの渦の端にあつてかつ誤りある結果を送
出する移行領域は非常に大きい。測定センサの位
置における気流状態が非常に複雑であるため、
LASSIE装置には膨大な較正が必要になつてく
る。その場合較正結果を用いて飛行状態に依存す
る誤りの補償を行なうことができる。
LORASもLASSIE装置も量産のものを使用す
ることができかつ種々異なつた型のヘリコプター
に使用される。現在のところ精度がさ程よくない
という点の他に、両方の装置において重い、構成
が複雑、価格が高いという不都合がある。更に装
置は非常に損傷を受け易くかつ冗長性を実現する
には著しいコストがかかる。
上記の装置に対して選択的に、飛行速度を次の
測定量即ち、操縦位置、姿勢角度および回転速度
から計算する方法が最近になつて開発された。即
ちVIMI−方法(Vitesse Indiquee par Moyen
Internes,FAULKNER およびLAASH−Litef
Analytical Airspeed System for Helicopters)
による方法である。これらの装置の基本的な利点
は、損傷を受けにくいということである。
VIMI−方法は、重力、抗力および推力の平衡
(Trimm)を表わす、ヘリコプターの平衡調整
(Trimgleichung)に基いている。飛行速度成分
を求めるために、平衡調整式は著しく簡略化され
かつ変形される:その場合縦方向速度成分uAは、
縦方向操縦装置δLおよび縦ゆれ角θの関数として
表わすことができ、横方向速度成分vAは、横方向
操縦位置δQおよび横ゆれ角φの関数として表わす
ことができる。
(1) uA=h1δL+h2〓
(2) vA=h3δQ+h4〓
改良型のSuper−VIMIでは、2つの式におい
て付加的に、次の量、即ち同時操縦位置δK、飛行
質量mおよび空気密度ρに対する依存性が考慮さ
れる。こららの付加的な項についての詳細につい
ては公知でない。
会社側のデータによれば、得られる精度は誠に
申し分がない。この方法が非定常的な飛行状態お
よび垂直飛行においてもどの程度まで通用するか
入手できた説明書では明らかにされていないが、
精度が低下することは有りそうである。更に、例
えば安定性のよくないヘリコプターの動作を調整
するためにパイロツトが行なわなければならない
調整動作が大きいため不安定になり易い入力信号
により結果が著しく劣化されることが予期され
る。相応の測定量の“選択性”を改善するため
に、操縦入力信号をフイルタリングすることが提
案される。しかし大抵の場合、フイルタリングに
よつて時間特性が著しく劣化されることになる。
研究により更に、縦方向速度および横方向速度
(VIMI)を別個に計算するのでは、比較的大き
な飛行速度領域において、縦方向速度および横方
向速度について満足できる精度を得るには、ヘリ
コプターの運動が相互に結びついているため、不
十分であることがわかつている。
FAULKNERによる方法では、低い速度領域
においてロータ系の反作用から飛行速度を効果的
に推測することができるということから出発して
いる。この方法の基礎を成しているのは、ロータ
ブレードのふれ運動の微分方程式である。
ふれ運動の準定常的な微分方程式を解きかつ縦
方向および横方向速度成分に応じて解き、即ち反
転される。この非常に高度の系への入力量は、周
期的および同時操縦位置、回転速度およびロータ
マストモーメントである。これを用いて、ふれ係
数が計算される。
この方法では、ヘリコプターローターの飛行体
および空気力学状態を申し分なく把握することが
要求される。解に到達するために、付加的な、ロ
ータのところを流れる空気を計算するための経験
による仮定が必要である。“FAULKNER”方法
による飛行実験の測定記録では、縦方向速度経過
の満足できる結果が得られている。横方向速度に
おける定常的な精度は、十分満足できるものでは
ない。ここには、この方法が上昇および降下飛行
にどの程度まで使用可能であるかについては何ら
示されていない。
更に、平衡系(Gleichungssystem)反転の際
ノイズを伴なう入力信号に対して非常に敏感であ
るという基本的な問題がある。この場合、ノイズ
とは高周波の調整信号変動でもある。測定記録に
おいてこのことは、ドツプラー系からの基準速度
との比較においてその時著しくノイズを受けた、
見積飛行速度において示されている。
LAASH−方法は、緩慢な水平飛行においての
み有効である。その理由は、飛行質量が既知の場
合、この前提条件下でしか、同時操縦位置と飛行
速度の絶対値との間の一義的な関係が成り立たな
いからである。飛行速度の絶対値に依存して、横
ゆれ角が既知の場合、横すべり角に関して特徴的
な操縦経過が生ずる。
LAASH−方法では、同時操縦位置信号から求
められる、飛行速度の絶対値を用いて、この速度
に該当する操縦特性(周期的な操縦位置の、横す
べり角に対する対応)がデータフアイルから選択
されかつ横すべり角が求められる。縦方向操縦経
過においても横方向操縦経過においても多義性が
存在し、即ち種々異なつた横すべり角度値が生じ
得る。両方の操縦経過の位相のずれのため、比較
によつて一方の該当の横すべり角を推定すること
ができる。
ホバリング領域および移行領域(25m/sV
35m/s)における同時操縦位置は、飛行速度
に関して僅かな勾配しか有していないので、飛行
速度の絶対値を求める際に既にエラーが生じ易
い。更に、ホバリング領域において丁度、周期的
な操縦位置の、横すべり角に対する対応は、飛行
速度に著しく依存しており、その結果全体として
測定誤差およびパラメータ変化に対して極めて敏
感である。
この方法において、飛行速度に関しての同時操
縦位置に多義性があるのは不都合である。即ち例
えばホバリングおよび約45m/sの飛行速度にお
いて同じ同時操縦位置が必要である。LAASHは
この多義性を考慮しないので、その時の速度領域
を前以つて見積ることが必要である。このよう
に、LAASHには、2つの厳しい条件が付いてい
るので、実際に使用する可能性は著しく制限され
る。
従つて間接的(解析的)測定方法では、飛行速
度は飛行機械的な関係を十分利用して求められ
る。すべての方法において定常的乃至準定常的な
関係しか利用されない。結局、すべての方法の場
合とも不完全な飛行機械モデルの基いているの
で、実際に行なわれる飛行運転に依存して多かれ
少なかれ著しい誤差が発生する。
要約するとこれまで説明してきた装置および方
法に対して次のことを確認することができる:
全体のセンサ装置はロータの気流状態によつて
直接影響される。ロータの気流状態は飛行運転に
著しく依存しているので、センサ装置の精度に不
都合に作用しかつ現在のところ飛行状態に依存す
る誤差の補償が要求される。
解析的な方法は、緩速飛行においては操縦変化
が大きくとも速度および方向変化は小さいという
事実を利用している。解析的な方法において有利
な点は、必要なすべてのセンサが部屋内に収容さ
れているので、損傷を受けにくいことである。
基本的に解析的な方法は、装置技術的な解決法
に比して有利である。しかし公知の解析的な方法
は全体として、使用にあたつて制限がある:
LAASHおよび“FAULKNER”方法は、緩速飛
行およびホバリングにおいてしか有効でなく、か
つVIMI方法においても、操縦の振幅および姿勢
角度の非直線経過により、この方法を全面否定す
ることにはならないまでも、飛行速度に関する精
度が著しく損われることが予期される。動的な飛
行運転のため誤差が一層大きくなる可能性がある
点も不都合である。
いづれの方法においても垂直方向速度成分(乃
至全体の迎え角)が測定される。従つて飛行速度
は不完全にしか求められない。
本発明の課題は、静的な飛行状態においても動
的な飛行運転においても当嵌る、ヘリコプターの
全体の飛行速度領域において有効な、飛行速度測
定装置を提供することである。
問題点を解決するための手段および発明の効果
この課題は本発明によれば、特許請求の範囲第
1項の特徴部分に記載の構成によつて解決され
る。本発明の有利な実施例は、特許請求の範囲の
実施態様項に記載されている。
本発明において飛行速度は、操縦位置、姿勢角
度および回転速度を処理する、相互に組み合わさ
れた測定装置を用いて測定される。経路速度も測
定しかつ適当に接続して使用すれば、飛行運転の
際の精度を高めかつ風速を測定することができ
る。次の測定量、即ち空気温度Tsおよび静圧ps
を使用すれば、大気の条件に整合することができ
る。
飛行速度の測定方法において、操縦位置、縦ゆ
れ角および横ゆれ角および回転速度の測定値が計
算装置に供給される。計算された飛行速度を用い
て、この方法の、その時の実際の飛行状態(高速
飛行、緩速飛行、側方飛行および垂直飛行)への
整合が行なわれかつ上記測定量を用いて3つの飛
行速度成分(縦方向、横方向、垂直方向)が計算
される。
本発明の装置の利点は、既存の解決法に比べて
次のような利点を有する。
・ 3つすべての飛行速度成分、即ち飛行速度の
絶対値および迎え角と横すべり角とが測定され
る、
・ この測定方式は動的な飛行運転においても精
確に機能し、単に平均値のみを送出するのでは
ない。
・ この方法の内部の、明瞭に区分けされた構成
に基いて、大気の変化または形により生じる変
化に対する整合を簡単かつ正確に行なうことが
できる、
・ 計算方法をその時の飛行状態に整合すること
ができかつこれにより飛行状態によつて著しく
変化する、ヘリコプターの所与の条件を申し分
なく考慮することができる。
実施例
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて
詳細に説明する。
LUENBERGERの定理によれば、状態観測器
(Zustandsbeobachter)により既知の(測定可能
な)量に基いて、未知の(測定不能な)状態量を
推定することができることが周知である:状態ベ
クトルxおよび系特性のモデルマトリクスAおよ
び入力量のベクトルuと入力特性のモデルマトリ
クスBとし
(3) x〓=A x+B u
および測定可能な出力ベクトル
(4) y=C x
とした動的プロセスに基いてモデルが展開されか
つプロセス自体と同じ入力量uによつて作動され
る。測定された出力量と見積られた出力量との差
y〓=y−y〓のフイードバツクおよびKを有する増
幅度によつて、観測器の伝達特性を、固有の設定
課題に整合することができる。このようにして観
測器の微分方程式(DGL)が得られる:
(5) x=Ax^+B u+KC(x−x^)
第1図は、LUENBERGERの観測器を用いた
動的プロセスのブロツク線図を示す。
式(3)および(5)の差から、見積り誤差に対する微
分方程式が得られる:
(6) x=(A−KC)x〓
式(6)は、同次の微分方程式であり、その定常解
は零ベクトルであり、即ちプロセスと同一でない
初期値においても観測器は初期誤差の減衰後、完
全な、誤差のない状態ベクトルを発生する。
従つて観測器の基礎を成しているのは、プロセ
ス特性の数学的なモデル形成である。本発明の核
心は、ヘリコプターの物理的な所与の条件に容易
に整合することができる,ヘリコプター運動の簡
単な動的モデルであり、かつ観測器においてヘリ
コプターの、飛行状態とともに変化する特性を適
当に考慮できるようになつていることである。
この課題にとつて、ヘリコプター重心の、周囲
に対する運動のみが重要であるので、剛性のヘリ
コプターの運動微分方程式がモデル化の基礎とし
て考察される。ヘリコプターに固定の座標系にお
いて示される、力とモーメントとの釣合条件か
ら、次の式が成立つ:
微分方程式(7)は、慣性力、動的空気力、重力お
よびそれらのモーメントの釣合位置を表わす。慣
性力および慣性モーメントは、慣性状態量V K,
Ωに依存しかつ重量は、慣性姿勢角度φ,θに依
存しているので、動的空気力およびそのモーメン
トは、航空機の、周囲の大気に対する相対運動か
ら得られる。航空機の寸法は、空気運動の最短波
長に比べて小さいという前提に基いて、次の式が
成立つ。
(8) V K=V+V W
この式は、経路速度V Kが飛行速度Vおよび風
速V Wからベクトル合成されていることを表わし
ている。類似に、回転速度に対しても次の式が成
立つ:
(9) Ω=Ω A+Ω W
式(7)において一般に式化されているにすぎない
動的空気力およびモーメントの完全な近似計算は
非常に煩雑であり、この場合のような設定課題に
対して実際に使用できない。剛体として理想化さ
れたヘリコプターの運動に対しのみ関心がある場
合、動的空気力およびそのモーメントを表わすた
めに、状態量および調整量についても級数展開が
十分である。縦力に対して例えば次の式が成立
つ:
(10) XA=XuuA+XvvA+…+X〓LδL+…
通例、力およびモーメントは、ヘリコプター形
態に依存する導関数を用いて表わされ、例えば次
の通りである。
(11) Xu=cXuqRpS
その際cXuは無次元の縦力の導関数dcX/duAを
示し、Sは基準面積(ヘリコプターにおいて大抵
はロータ円板面積)である。動圧qRpは、ホバリ
ングにおいても有効な値を得られるようにするた
めに、ヘリコプターにおいてはロータ周速度URp
に関連する:
(12) qRp=ρs/2U2 Rp
空気密度ρsは、次に測定可能な量、即ち静圧ps
および空気温度Ts並びに空気の比気体定数Rの
関数として表わすことができる:
(13) ρs=ps/RTs
現在の所、ヘリコプターの動作特性は、飛行速
度に伴なつて著しく変化するので、式(9),(10),
(11)および一定の導関数を用いて、比較的大き
な飛行領域において動的空気力およびモーメント
を満足できるように表わすことができない。ヘリ
コプターの動作特性を比較的大きな飛行領域にお
いてモデル化するために、種々異なつた飛行速度
に対して線形導関数モデルが使用されかつ個々の
導関数間の補間が行なわれる。いわば、モデル間
で連続的に切換られる。従つて動的空気力および
モーメントは次の式に従つて計算され
その際空気力学的な系マトリクスおよび入力マ
トリクスに対して次に式が成立つ:
(15) A※
=A※
O+uA A※
1
+u2 A A※
2+u3 A A※
3+…
(16) B※
=B※
0+uA B※
1
+u2 A B※
2+u3 A B※
3+…
基準状態に対する導関数は、ヘリコプターの製
造業者が決めることができる。
式(15,16)において何次の多項式が有用であ
るかは、それぞれのヘリコプターの所与の条件に
依存している。式(15,16)における補間では一
般に飛行速度の3乗の使用で十分である。確か
に、ロータに大気が流れる際局所的なロータ周速
度に飛行速度が重畳されるので、2乗の項によつ
て既に動圧依存度を考慮することができるが、更
にそれ以上の展開項を使用すれば効果的である。
その際式(15,16)に示すような3乗の項は、極
めて有利であることが認められている。
縦飛行状態からの極端な偏差は生じないので、
空気力学的な系および入力マトリクスを例えば横
方向または垂直方向速度成分に整合する必要はな
い。その理由は、その時の作動点は比較的近い周
囲において1次の項は十分精確であるからであ
る。純然たる縦方向運動からの大きな偏差も申し
分のない精度で検出すべきであれば、式(15,
16)に相応して、横速度成分または垂直速度成分
および3つすべての成分の組合せが動的空気マト
リクスの更新のために使用することも考えられ
る。
式(11,12)に示されている関係のため、その
時の大気状態を考慮する必要がある。つまりそれ
は、空気力およびモーメントが空気密度ρsに依存
しているからである。導関数は標準大気に関連し
ているので、式(15)中の“動的空気力マトリク
ス”A※
およびB※
は更に係数ρs/ρoと乗算すべ
きであり、その結果(13)を用いて次の式が成立
つ:
(17) A′=(Ps/Po)(To/Ts)A※
(18) B′=(Ps/Po)(To/Ts)B※
この系マトリクスおよび入力マトリクスは、式
(15,16)において、直接測定された量としてで
はなく、計算された値として存在する相対風成分
(Anstro¨mkomponent)u^A,v^A,w^Aを介して更
新される。このようにしてこの方程式は、測定量
はモデルの整合のために利用される従来の式とは
異なつている。
また、経路速度ベクトルV K=〔uK,vK,wK〕T
を例えばドツプラー航法系の出力として使用する
ことができるのであれば、曲線飛行における精度
を次のようにして改善することができる。即ち見
積られた飛行速度Vの代わりに、慣性の力を求め
るために測定された経路速度V Kを使用するので
ある。第2図乃至第5図は、航路を定めるための
系の作動原理を示している。
ブロツク図において図示の回路を用いて、(15,
16)を考慮して式(7)がシミユレートされる。補正
素子を介してこの系は、ヘリコプターの飛行状態
に演算される。
理論的に処理されたモデルは大抵、現実の所与
の条件に正確に相応しないので、以下更に次に方
式について説明する。即ちこの方式を用いれば、
航路を定めるための系の定常的な精度を高めかつ
その上に提案された方法の計算コストを低減する
ことができる。
平衡な(定常的な)飛行状態では、加速が生ぜ
ず、従つて次の式が成立つ:
(19) x〓=A x Tr+B u Tr!
=
O
観測器が定常的に見積り誤差が生じないように
作動すべきであれば、観測器の加速量も消去しな
ければならない。従つてx Tr−x^Tr=Oのため次
の式が生じる:
(20) A^=x^B^Tr+x^u Tr!
=
O
モデル誤差がある場合、即ち
A^=A+ΔAおよびB^=B+ΔB
の場合、(20)は満たされない。それにも拘わら
ず観測器が定常的に見積り誤差が生じることなく
作動すべきであれば、以下のように行なうことが
できる、モデル誤差の補償が必要である。即ち比
較的容易に測定することができる、平衡の飛行状
態に対して有効な状態および入力量を微分方程式
(20)に代入しかつ観測器の定常的な状態の設定
を妨げる加速量が得られる:
(21) f=x=ΔA xsTr+ΔB u Tr
この加速量が微分方程式(20)において減算さ
れると、観測器が、平衡の飛行状態に対する誤差
を伴なうモデル化にも拘わらず定常的に見積り誤
差が生じることなく作動することが、保証され
る:
(22) x=A^x^+B^u+KC(x−x^)−f(x^)
通例、補正項f(x^)はすべての状態に対して
一定にはならない。しかし式(21)から“観測器
誤差”を適当な状態量の関数として表示すること
ができるので、式(15,16)に相応して多項式を
用いて申し分のない近似を実現することができ
る。
第2図は、操縦可能な主ロータ2および尾部ロ
ータ3を有するヘリコプター1を略示する。ヘリ
コプターは、周期的な主ロータブレード調整δL,
δQおよび同時の主ロータブレード調整δK並びに尾
部ロータ調整δSのための操縦機構4を備えてい
る。
操縦位置は、ここではブロツク5として図示さ
れている適当なセンサ(距離または角度検出器)
によつて測定される。測定値は、アナログまたは
デジタル電気信号または光信号として線6を介し
て信号処理部に供給される。側方操縦位置の測定
および伝送は場合によつては省略することができ
る。測定された操縦位置により、ロータ制御部
(スワツシユ・プレート、“スピナ(Spinne)”)
の位置に対する一義的な対応が可能になる点が重
要である。調整装置を使用した場合、測定は調整
器操作の後その都度行なわれなければならない。
同様、ヘリコプターの、縦軸を中心とした回転
速度p、横軸を中心とした回転速度qおよび垂直
軸を中心とした回転速度r、姿勢角度としての横
ゆれ角φ並びに縦ゆれ角θが測定される。回転速
度を用いて飛行運転(例えば曲線飛行)の際の精
度を高めるために、ヘリコプター縦方向における
経路速度成分uK、横方向成分vKおよび垂直方向成
分wKを測定すると効果的である。しかしこのこ
とは、この方法の基本的な機能のためには必ずし
も必要でない。回転速度および姿勢角度に対する
センサは、ブロツク7として図示されている。そ
の出力は、適当な方法で変形した後に、線8を介
して信号処理部に供給される。
大気の条件に整合するため、ひいては精度を高
めるために、静圧Psおよび周囲温度Tsに対する
センサ9が設けられている。その出力は制御信号
に相応して変形されかつ線10を介して伝送され
る。
第3図は、センサ5,7および9の測定データ
に対する入力線6,8および10を有する信号処
理回路の第1実施例を示す。
この回路は、それぞれ破線によつて取り囲まれ
たブロツクによつて図示されている2つのモジユ
ールを含んでいる測定装置11を示している。ブ
ロツク12は、飛行体運動の入力特性のモジユー
ルである。ブロツク13および14は、飛行体の
系特性のモジユールを表わす。
ブロツク12には入力量として周期的および同
時操縦信号(Zyklische und Kollektive
Steuersignal)、場合に応じて側方操縦位置の信
号、および付加的に気圧Psおよび周囲温度Tsに
対する信号が供給される。ブロツク12は、入力
信号が供給される増幅マトリクス回路
(Verstarkungsmatriz)B O乃至B 3を有してい
る。これらマトリクス回路においてこれら信号は
次の式に従つて処理され、その際4つのマトリク
ス回路の6つの出力側xBijそれぞれに対して当嵌
る。
(23) xBij=Bij1δL+Bij2δQ
+Bij3δK+Bij4δS
(i=0……3)
(j=1……6)
ここにおいてBijkは、メモリの中で使用する
ことができるように記憶されている、入力特性の
製造業者により提供される導関数(Derivativ)
である。増幅マトリクス回路B O乃至B 3はその都
度、飛行状態に依存して、異なつた導関数を有し
ている。
マトリクス回路B O乃至B 3の出力側は、式16に
従つて乗算器12.5を用いて相互に乗算されかつこ
のモデルの出力を出力ベクトルx Bとして送出す
る。
それから個々のベクトルエレメントにそれぞ
れ、係数Ps/PnおよびTn/Tsを乗算し、そこか
ら出力ベクトルx′Bが生じる。
ブロツク12におけるモデルに対して説明した
ことに相応して、ブロツク13において空気力学
的な系特性のモデルにおいて、並進速度の見積ら
れた状態量u^A,v^aおよびw^Aおよび回転速度p^,
q^およびr^が、製造業者によつて提供されかつ記憶
されている増幅マトリクス回路A 0乃至A 3および
乗算器13.5並びに係数Ps/PnおよびTn/Tsと乗
算される。これによりブロツク13の出力ベクト
ルx′Aが生じる。系特性のモデルのブロツク14
においてその他に、重量を考慮する素子(素子1
4d)、慣性力乃至慣性モーメントを考慮する素
子(素子14c)および運動光学的な関係を考慮
する素子(素子14e)が設けられている。更に
ブロツク14において、慣性加速力を測定するた
めに用いられかつ見積られた量(位置14a)ま
たは測定された量(位置14b)が印加可能であ
る素子が設けられている。
素子14b,c,dおよびeに対して、第3図
に示されている式の演算がなされる。
ブロツク14の出力は、運動学的な関係のブロ
ツク14eの出力側を除いて、ブロツク13の出
力に加算される。ブロツク13および14の全部
の出力はまとめられて、系特性の出力ベクトル
x′Sになる。回転速度の測定された出力p,qお
よびrおよび入力側8に加わる姿勢角度φおよび
θは、比較部17において見積られた状態量p^,
q^およびr^およびΦ^およびΦ^と比較されかつ差が式
(23)に相応して結合が行なわれる補正マトリク
ス回路18に供給される。この見積られた状態ベ
クトルx^から、3つの並進速度u^A,v^Aおよびw^Aの
見積られた状態量が指示装置19に転送される。
第4図の回路は、第3図の回路に大部分が対応
する。異なつているのは、第3図のブロツク13
に対応するブロツク23の入力側乃至第3図のブ
ロツク14に対応するブロツク24の入力側に、
回転速度および姿勢角度に対して測定された量が
印加されることである。その他、出力ベクトル
x′Bおよびx′Sは同じ方法で得られかつ加算部2
5において加算される。
こゝでは回転速度および姿勢角度に対する入力
側8は、式(23)に相応する演算が行なわれる第
1の補正素子28に接続されている。補正素子2
8の第1の3つの出力は、積分器27のこゝでは
3つの出力と加算部29において加算されかつそ
こで見積られた飛行速度成分v^A,v^Aおよびw^Aが
生じ、これらは系特性に対するモデルのブロツク
23および24並びに同時に指示装置30に供給
される。
加算部25の出力および付加的に出力ベクトル
x′Sにおける運動力学的な関係に対する出力量
は、第2の補正素子26に供給され、そこで式
(23)に相応する演算が実施される。補正素子2
6の3つの出力は、積分器27に供給される。
第5図の回路はその基本構成において第3図の
回路に相応する。こゝでは一部が図示されている
うちにすぎない。第5図の回路には、定常的なモ
デル誤差を補償するための回路31/32が付加され
ている。この回路31/32には、飛行速度成分u^Aお
よびv^Aに対して見積られた値が入力量として付加
的に供給される。2つの分岐回路31/32に出力x
KUおよびx KVは次式に従つて生じる。即ち
(24) x KU=u^A f u1+u^A 2 f 2+u^A 3 f u3
この式は、x Kvに対しても相応に成立つ。
見積られた飛行速度成分u^Aおよびv^Aに依存して
いる出力量x Kuおよびx Kvにはその他一定のベク
トルf Oが加算される。全体の和x Kは付加的に加
算部15に供給される。第5図の補償回路は、第
4図の回路にも設けることができる。出力ベクト
ルx Kはこの場合、加算部25に供給される。
補償ベクトルf O,f uiおよびf viは、式(14)
乃至(22)に従つて求められる。回路31および
32において、見積られた飛行速度成分u^A乃至v^A
との3回の乗算が行なわれる。もつと低次または
高次の多項式を使用することもできる。このこと
は、第3図および第4図の回路における見積られ
た飛行速度成分u^Aとの乗算にも該当する。
第5図には、積分器16の出力が印加されるマ
トリクス回路C35が設けられている。このマト
リクス回路は、状態量すべてが必ずしも測定可能
でなく従つて見積られかつ測定された出力量y^と
yとの比較部所において比較のための相応する量
しか使用可能でないという事実を考慮している。
見積り誤差y^のベクトルは見積られた回転速度と
測定された回転速度との差p^,q^,r^および測定さ
れた姿勢角度と見積られた姿勢角度との差Φ^およ
びΘ^から成つている。
更に、速度量r^Aの代わりにその都度の所与の条
件に依存して速度量v^A,しかし場合によつてはそ
の時の飛行状態に整合するために測定された量
を、ブロツク12および13乃至22,23にお
ける乗算に使用することもできる。
第5図の補償回路を使用した場合、u^Aと乗算す
ることによつてブロツク12,13乃至22,2
3を飛行状態に整合させることも場合によつては
省略することができる。
3つの飛行速度成分の代わりに、飛行速度の絶
対値並びに迎え角および横すべり角の絶対値を求
めるようにしてもよい。
並進飛行状態に整合するのに類似した方法によ
つて、回転速度または姿勢角度の適当な使用によ
つて、曲線飛行に対する整合を行なうこともで
き、その場合得られる精度の改善が計られること
になる。
ヘリコプターの飛行体質量および重心位置に関
するデータを、飛行速度を測定する装置に予め伝
送しなければならないという事実は確かに不都合
でもある。例えばパイロツトは相応の数値を計算
ユニツトにキーボード装置を介して入力すること
ができる。しかしヘリコプターの飛行体質量は次
のようにしても求められる。即ち誤つた飛行質量
データは垂直方向速度の誤つた見積りを来たすこ
とになるので、昇降計(気圧計式の垂直方向速
度)が存在する場合、測定された垂直方向速度と
計算された垂直方向速度との比較を通して観測器
において使用される。飛行体質量の値の移動調整
を、垂直方向速度誤差が取り除かれるまで、行な
うことができる。その場合このようにして観測器
におけるモデル化が補正されるばかりでなく、計
算された飛行体質量を例えばパイロツトは出力計
算のために使用することができる。
最後に、本明細書において使用された記号の意
味について説明する。
A 系マトリクス。
A★ 動的空気力およびそのモーメントの系マ
トリクス。
A★★ 質量および慣性モーメントに正規化さ
れた、動的空気力およびそのモーメントの系マト
リクス。
ΔA 系マトリクスのモデル誤差。
B入力マトリクス。
B★ 動的空気力およびそのモーメントの入力
マトリクス。
B★★ 質量および慣性モーメントに正規化さ
れた、動的空気力およびそのモーメントの入力マ
トリクス。
ΔB 入力マトリクスのモデル誤差。
Bijk 入力マトリクスの係数。i=1…3,j
=1…6,k=1…4。
C 出力−(測定−)マトリクス。
I 単位マトリクス。
I 慣性モーメント。
K 補正マトリクス。
LA 空気力学的な横ゆれモーメント。
MA 空気力学的な縦ゆれモーメント。
NA 空気力学的な片ゆれモーメント。
S 基準面積。
T 基準温度=288.15K。
T 周囲温度。
URO ロータ周速度。
V 飛行速度ベクトル=V=〔uA,vA,wA〕T。
V K 経路速度ベクトル=V K=〔uK,vK,wK〕
T。
V W 風速ベクトルV K=〔uw,vw,ww〕T。
V 飛行速度の絶対値。
XA 空気力学的な縦力。
YA 空気力学的な横力。
ZA 空気力学的な垂直力。
f O 補正ベクトル。
f iu 長手速度成分に対する補正ベクトル。
f iv 横速度成分に対する補正ベクトル。
hi VIMIに対する増幅係数。
m 質量。
Po 基準圧力=1013.25hpa。
Ps 静圧。
P 横ゆれ角速度。
q 縦ゆれ角速度。
qRO ロータブレード尖端における動圧。
r 片ゆれ角速度。
u 入力ベクトルu=〔δL,δQ,δKδS〕T。
u 長手方向速度。
v 横方向速度。
w 垂直方向速度。
x 状態ベクトルx=〔uA,vA,wA,p,q,
r,φ,θ〕T。
x 縦軸。
y 出力ベクトルy=〔p,q,r,φ,θ〕T。
y 横軸。
z 垂直軸。
α 迎え角。
β 横すべり角。
δK 同時操縦位置。
δL 長手方向操縦位置
横方向操縦位置同期的な操縦位置。
δS 側方向操縦位置(尾部ロータ)。
ρn p=1013.25hpaの場合の空気密度。
T=288.15K。
ρs 空気密度。
φ 横ゆれ角。
θ 縦ゆれ角。
Ω 回転ベクトルΩ=〔p,q,r〕T。
∧ 見積り量。
〜 測定量と見積り量との差。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the flight speed of a helicopter using periodic and simultaneous maneuver position signals and attitude angles for pitch and roll. PRIOR ART AND THE PROBLEM TO BE SOLVED BY THE INVENTION Due to the widespread use of modern helicopters, accurate knowledge of the current flight conditions, in particular the flight speed, is increasingly required. However, it has been recognized that flight speed detection is difficult in helicopters. Since the flight range includes extremely slow flight up to hovering and even backward flight, it is not possible to use the measurement principle of differential pressure measurement, which is actually used in airplanes, as the basis for speed measurement. Can not. Furthermore, in addition to the slow flight range, helicopters can also produce very large overall angles of attack and sideslip, so that fixed speeds, such as those used in winged vehicles, cannot be controlled. Sensors are not enough. Indeed, in helicopters it is almost impossible to find suitable locations for measuring sensors in a relatively large flight area, since all components are influenced more or less significantly by the main rotor and tail rotor beams. Therefore, it is prohibited to install conventional angle-of-attack and sideslip angle-measuring devices. At the same time speed measurements have proven difficult, but the great interest in flight speed measurement devices for helicopters has already led to a number of different measurement methods being proposed, as described below. Currently used sensor devices as well as indirect, so-called analytical methods that are under development meet the above requirements for accuracy, but they are either very costly or can only be used in certain flight regions, and the device It is hoped that this will be improved. For the reasons already mentioned, devices have been developed for measuring the flight speed specifically for slow flight in helicopters, in which case it is possible to distinguish between relatively direct and purely indirect measurement methods. Direct methods include, for example, LORAS (Low
Range Airspeed System). The sensor is
It consists of two bench lily tubes driven at 720 rpm by a motor, mounted at the end of a rotatably mounted arm and connected to a differential pressure generator. A typical installation location is above the rotor head. The difference in the negative pressure of the two ventilator tubes results in a sinusoidal signal in the airflow that runs through the device perpendicular to the axis of rotation during rotation. The maximum amplitude of this signal is proportional to the translation speed, and the sideslip angle can be measured from the phase of this signal. The evaluation of the amplitude and phase of the measurement signal is performed in a computing device. For direct measurement methods, LASSIE−System
(Low AirSpeed Sensing Indication
Equipment), i.e. 0°α, mounted on a bracket on the side of the cell below the main rotor
Also included are Cardan's suspended pitot tube measuring instruments and relative wind angle sensors with a permissible attack angle range of 360° and a sideslip angle range of −60° β60°. In LASSIE, it is possible to distinguish between operating areas slow flight and high speed flight. In slow flight the sensor is in the wash of the rotor. There, the relative wind velocity is superimposed with a very high wash velocity of the rotor, so that the dynamic pressure is satisfactory and analyzable. Using the relative wind angles α, β and the corresponding trigonometric formulas, the longitudinal velocity component u A and the transverse velocity component v A are calculated. Since in high-speed flight the sensor is outside the rotor wash, it is additionally possible to measure the vertical relative wind component w A . In high-speed flight, the measuring principle of the LASSIE device is directly comparable to the corresponding sensor in winged vehicles, but in slow-speed flight it consists of a combination of true wind (Flugwind) and rotor wash. Flight speed is estimated from relative wind. Studies have shown that LASSIE devices exhibit varying degrees of accuracy depending on whether the sensor is in or outside the rotor wash. When sway and vertical flight conditions are also considered, the transition region where the LASSIE sensor is at the edge of the rotor vortex and sends out erroneous results is very large. Due to the very complex airflow conditions at the location of the measurement sensor,
The LASSIE device will require extensive calibration. The calibration results can then be used to compensate for errors that depend on the flight conditions. Both LORAS and LASSIE devices are available in mass production and are used on a variety of different types of helicopters. In addition to the current lack of accuracy, both devices have the disadvantages of being heavy, complex, and expensive. Furthermore, the equipment is very susceptible to damage and redundancy is costly to implement. As an alternative to the above devices, methods have recently been developed for calculating flight speed from the following measured quantities: maneuvering position, attitude angle, and rotational speed. i.e. VIMI-Method (Vitesse Indiquee par Moyen
Internes, FAULKNER and LAASH−Litef
Analytical Airspeed System for Helicopters)
This method is based on The basic advantage of these devices is that they are less susceptible to damage. The VIMI method is based on helicopter balancing, which represents the balance of gravity, drag and thrust. In order to determine the flight speed component, the balance adjustment equation is significantly simplified and modified: the longitudinal speed component u A is then:
The lateral velocity component v A can be expressed as a function of the lateral steering position δ Q and the pitch angle φ, and the lateral velocity component v A can be expressed as a function of the lateral steering position δ Q and the pitch angle φ. (1) u A = h 1 δ L + h 2 〓 (2) v A = h 3 δ Q + h 4 〓 In the improved Super-VIMI, the following quantity is additionally calculated in the two equations, i.e., the simultaneous maneuvering position. The dependence on δ K , flight mass m and air density ρ is taken into account. Details regarding these additional terms are not publicly known. According to the company's data, the accuracy achieved is truly impressive. Although the available instructions do not clarify to what extent this method is applicable in unsteady flight conditions and vertical flight,
It is likely that the accuracy will be reduced. Furthermore, it is expected that the results will be significantly degraded by input signals that are prone to instability due to the large adjustment movements that the pilot must make, for example to adjust for unstable helicopter motion. In order to improve the "selectivity" of the corresponding measured variable, it is proposed to filter the steering input signal. However, in most cases, filtering results in a significant deterioration of the temporal characteristics. Studies have further shown that calculating longitudinal and lateral velocities (VIMI) separately is insufficient to obtain satisfactory accuracy for longitudinal and lateral velocities over a relatively large flight speed range. Because they are interconnected, they are known to be insufficient. The starting point of FAULKNER's method is that flight speed can be effectively estimated from rotor system reactions in low speed ranges. The basis of this method is the differential equation of the rotor blade runout motion. A quasi-stationary differential equation of runout motion is solved and is solved, ie, inverted, depending on the longitudinal and transverse velocity components. The input quantities to this highly sophisticated system are periodic and simultaneous maneuver position, rotational speed and rotor mast moment. Using this, the deflection coefficient is calculated. This method requires complete knowledge of the flight vehicle and aerodynamic conditions of the helicopter rotor. To arrive at a solution, additional empirical assumptions are needed to calculate the air flowing at the rotor. The measurement records of flight experiments using the “FAULKNER” method have given satisfactory results for the longitudinal velocity profile. The steady-state accuracy in transverse velocity is not fully satisfactory. There is no indication to what extent this method can be used for ascending and descending flights. Furthermore, there is the fundamental problem that the inversion of balanced systems is very sensitive to noisy input signals. In this case, noise is also a high frequency adjustment signal fluctuation. In the measurement records this was then significantly noisy in comparison with the reference velocity from the Doppler system,
Shown at estimated flight speed. The LAASH method is only effective in slow horizontal flight. The reason for this is that if the flight mass is known, only under this precondition can a unique relationship between the simultaneous maneuvering position and the absolute value of the flight speed hold. Depending on the absolute value of the flight speed, if the roll angle is known, a characteristic maneuver profile occurs with respect to the roll angle. In the LAASH-method, the absolute value of the flight speed, determined from the simultaneous maneuvering position signal, is used to select from a data file the maneuvering characteristics (correspondence of periodic maneuvering position to sideslip angle) corresponding to this speed, and the sideslip Angle is required. Ambiguities exist both in the longitudinal and lateral maneuver profiles, ie different values of the skid angle can occur. Due to the phase shift of both maneuver profiles, the corresponding sideslip angle of one can be estimated by comparison. Hovering area and transition area (25m/sV
Since the simultaneous maneuvering position at 35 m/s) has only a slight slope with respect to the flight speed, it is already prone to errors when determining the absolute value of the flight speed. Furthermore, just in the hovering region, the response of the periodic maneuvering position to the sideslip angle is strongly dependent on the flight speed and is therefore extremely sensitive overall to measurement errors and parameter changes. In this method, it is disadvantageous that there is ambiguity in the simultaneous maneuvering positions with respect to the flight speed. For example, the same simultaneous maneuvering position is required at hovering and at a flight speed of about 45 m/s. LAASH does not take this ambiguity into account, so it is necessary to estimate the speed range in advance. LAASH thus has two strict conditions that severely limit its practical use. Therefore, in the indirect (analytical) measurement method, the flight speed is determined by making full use of flight mechanical relationships. All methods utilize only stationary to quasi-stationary relationships. After all, all methods are based on imperfect flying machine models, and therefore produce more or less significant errors depending on the actual flight operation. In summary, the following can be confirmed for the device and method described so far: The entire sensor device is directly influenced by the rotor airflow conditions. Since the rotor airflow conditions are highly dependent on the flight operation, this has a detrimental effect on the accuracy of the sensor arrangement and currently requires compensation for errors that are dependent on the flight conditions. Analytical methods take advantage of the fact that in slow flight, maneuver changes are large but speed and direction changes are small. An advantage of the analytical method is that all the necessary sensors are housed within the room and are therefore less susceptible to damage. Essentially analytical methods have advantages over equipment-technical solutions. However, the known analytical methods as a whole have limitations in their use:
The LAASH and "FAULKNER" methods are only effective in slow flight and hovering, and the VIMI method also has a non-linear course of maneuver amplitude and attitude angle, although it does not completely negate this method. It is expected that accuracy regarding flight speed will be significantly impaired. Another disadvantage is that errors can be even greater due to dynamic flight operations. In both methods, the vertical velocity component (or overall angle of attack) is measured. Therefore, the flight speed can only be determined incompletely. The object of the invention is to provide a flight speed measuring device which is effective over the entire flight speed range of a helicopter, applicable both in static flight conditions and in dynamic flight operations. Means for Solving the Problem and Effects of the Invention According to the present invention, this problem is solved by the configuration described in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims. In the present invention, the flight speed is measured using an interlocking measuring device that processes the maneuvering position, attitude angle and rotational speed. If it also measures the path velocity and is used in a suitable connection, it can increase the accuracy during flight operations and measure the wind speed. The following measured quantities: air temperature T s and static pressure p s
can be used to match atmospheric conditions. In the method for measuring flight speed, measurements of the maneuvering position, pitch and roll angles and rotational speed are provided to a computing device. Using the calculated flight speeds, the method was adjusted to the actual flight conditions at the time (fast flight, slow flight, lateral flight and vertical flight) and three flights were performed using the above measurements. Velocity components (longitudinal, lateral, vertical) are calculated. The advantages of the device of the invention compared to existing solutions include the following: - All three flight speed components are measured, namely the absolute value of the flight speed and the angle of attack and sideslip angle. - This measurement method works accurately even in dynamic flight operations and only delivers average values. It's not about doing it. - Based on the clearly demarcated internal structure of the method, adjustment to changes caused by atmospheric changes or shape can be performed easily and accurately; - The calculation method can be matched to the flight conditions at the time. This allows the given conditions of the helicopter, which vary significantly depending on the flight conditions, to be fully taken into account. Embodiments Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings, with reference to the illustrated embodiments. According to LUENBERGER's theorem, it is well known that an unknown (unmeasurable) state quantity can be estimated based on a known (measurable) quantity by means of a state observer: the state vector x and A dynamic process with a model matrix A of system characteristics, a vector u of input quantities, and a model matrix B of input characteristics (3) x = A x + B u and a measurable output vector (4) y = C x A model is developed on this basis and operated with the same input quantities u as the process itself. Difference between measured and estimated output
With a feedback of y = y - y and an amplification with K , the transfer characteristics of the observer can be matched to the specific setup task. In this way, the differential equation (DGL) of the observer is obtained: (5 ) x= A x^+ Bu + KC ( x - x^) Figure 1 shows the dynamic process using the LUENBERGER observer. The block diagram of From the difference between equations (3) and (5), a differential equation for the estimation error can be obtained: (6) x = ( A - KC ) is a zero vector, ie, even for initial values that are not identical to the process, the observer generates a complete, error-free state vector after decay of the initial error. The basis of the observer is therefore the mathematical modeling of the process characteristics. The core of the invention is a simple dynamic model of helicopter motion that can be easily matched to the given physical conditions of the helicopter, and that allows observers to appropriately capture the characteristics of the helicopter that change with flight conditions. This is something that can now be taken into account. For this task, only the motion of the helicopter center of gravity relative to its surroundings is important, so the differential equations of motion of a rigid helicopter are considered as the basis for modeling. The following equation holds from the force and moment balance conditions expressed in the coordinate system fixed to the helicopter: Differential equation (7) represents the equilibrium position of inertial force, dynamic aerodynamic force, gravity and their moments. The inertial force and the moment of inertia are the inertial state quantity V K ,
Ω and the weight depends on the inertial attitude angles φ, θ, the dynamic aerodynamic forces and their moments result from the relative motion of the aircraft with respect to the surrounding atmosphere. Based on the assumption that the dimensions of the aircraft are small compared to the shortest wavelength of air motion, the following equation holds. (8) V K = V + V W This equation represents that the path speed V K is vector-synthesized from the flight speed V and the wind speed V W. Similarly, the following equation holds for rotational speed: (9) Ω = Ω A + Ω W A perfect approximation of the dynamic aerodynamic forces and moments, which are only generally formulated in equation (7). The calculations are very complicated and cannot be practically used for a setting problem such as this one. If we are only interested in the motion of an idealized helicopter as a rigid body, series expansion is also sufficient for state and adjustment variables to represent dynamic aerodynamic forces and their moments. For example , the following equation holds for the longitudinal force : ( 10 ) For example, it is expressed as follows. (11) X u = c Xu q Rp S where c Xu denotes the dimensionless longitudinal force derivative dc In order to obtain a valid value even during hovering, the dynamic pressure q Rp is determined by the rotor circumferential speed U Rp in a helicopter.
Related to: (12) q Rp = ρ s /2U 2 Rp The air density ρ s is the next measurable quantity, i.e. the static pressure p s
and can be expressed as a function of the air temperature T s and the specific gas constant R of the air: (13) ρ s = p s / RT sCurrently, the operating characteristics of helicopters vary significantly with flight speed. Therefore, equations (9), (10),
(11) and constant derivatives cannot satisfactorily represent dynamic aerodynamic forces and moments over relatively large flight regions. In order to model the operating characteristics of a helicopter over a relatively large flight range, linear derivative models are used for different flight speeds and interpolation between the individual derivatives is performed. In other words, it is continuously switched between models. Therefore, the dynamic aerodynamic forces and moments are calculated according to the following formulas: In this case, the following formula holds for the aerodynamic system matrix and the input matrix: (15) A * = A * O +u A A * 1 +u 2 A A * 2 + u 3 A A * 3 +... (16) B * = B * 0 + u A B * 1 + u 2 A B * 2 + u 3 A B * 3 +... The derivative with respect to the reference state can be determined by the helicopter manufacturer. What degree of polynomial is useful in equations (15, 16) depends on the given conditions of each helicopter. For the interpolation in equations (15, 16), it is generally sufficient to use the cube of the flight speed. It is true that when air flows through the rotor, the flight speed is superimposed on the local rotor circumferential speed, so dynamic pressure dependence can already be taken into account using the square term, but even more expansion terms It is effective if you use
In this case, it is recognized that the cube term as shown in equations (15, 16) is extremely advantageous. Extreme deviations from vertical flight conditions do not occur, so
There is no need to match the aerodynamic system and input matrix to eg lateral or vertical velocity components. The reason for this is that the first-order term is sufficiently accurate in the relatively close vicinity of the operating point at that time. If even large deviations from pure longitudinal motion are to be detected with satisfactory accuracy, Equation (15,
16), it is also conceivable that a transverse velocity component or a vertical velocity component and a combination of all three components are used for updating the dynamic air matrix. Because of the relationship shown in equations (11, 12), it is necessary to consider the atmospheric conditions at that time. That is because aerodynamic forces and moments depend on the air density ρ s . Since the derivatives are related to the standard atmosphere, the “dynamic aerodynamic matrix” A * and B * in equation (15) should be further multiplied by the coefficient ρ s /ρ o , resulting in (13) The following formula holds true using: (17) A ′=(P s /P o )(T o /T s ) A * (18) B ′=(P s /P o )(T o /T s ) B * This system matrix and input matrix are the relative wind components (Anstro¨mkomponent) u^ A , v^ that exist not as directly measured quantities but as calculated values in equations (15, 16). A , updated via w^ A . In this way, this equation differs from traditional equations in which measured quantities are utilized for model matching. Also, path velocity vector V K = [u K , v K , w K ] T
If, for example, can be used as the output of a Doppler navigation system, the accuracy in curved flight can be improved as follows. That is, instead of the estimated flight speed V , the measured path speed V K is used to determine the inertial forces. Figures 2 to 5 show the principle of operation of the system for determining the route. Using the circuit shown in the block diagram, (15,
16), equation (7) is simulated. Via a correction element, this system is adapted to the flight conditions of the helicopter. Since theoretically processed models often do not correspond exactly to given conditions in reality, the method will be described further below. That is, if you use this method,
It is possible to increase the steady-state accuracy of the system for determining the route and furthermore reduce the computational cost of the proposed method. In equilibrium (steady) flight conditions, no acceleration occurs, so the following equation holds: (19) x = A x Tr + Bu Tr ! = O If the observation device is to operate regularly without any estimation errors, the amount of acceleration of the observation device must also be eliminated. Therefore, since x Tr −x^ Tr = O , the following equation arises: (20) A^=x^B^ Tr +x^ u Tr ! = O If there is a model error, i.e. A^ = A + Δ A and B^ = B + Δ B , (20) is not satisfied. If the observer is nevertheless to operate regularly and without estimation errors, compensation for model errors is necessary, which can be done as follows. That is, by substituting the states and input quantities valid for the equilibrium flight state, which can be measured relatively easily, into the differential equation (20), the acceleration quantity that disturbs the setting of the steady state of the observer can be obtained. : (21) f = x = Δ A x s Tr + Δ Bu Tr When this acceleration is subtracted in the differential equation (20), the observer can also be modeled with errors for the equilibrium flight state. Regardless of the situation, it is guaranteed to operate without any estimation error: (22) x = A^x^ + B^ u + KC ( x −x^) − f (x^) Usually, a correction term f (x^) is not constant for all states. However, since the "observer error" can be expressed as a function of an appropriate state quantity from equation (21), a perfect approximation can be realized using polynomials corresponding to equations (15, 16). . FIG. 2 schematically shows a helicopter 1 with a steerable main rotor 2 and a tail rotor 3. FIG. The helicopter undergoes periodic main rotor blade adjustment δ L ,
A steering mechanism 4 is provided for δ Q and simultaneous main rotor blade adjustment δ K and tail rotor adjustment δ S. The steering position is determined by a suitable sensor (distance or angle detector), shown here as block 5.
Measured by The measured values are supplied to the signal processing unit via line 6 as analog or digital electrical or optical signals. Measuring and transmitting the lateral steering position can optionally be omitted. Depending on the measured steering position, the rotor control (swath plate, “Spinne”)
The important point is that it enables a unique correspondence to the position of . If a regulator is used, measurements must be taken after each regulator operation. Similarly, the helicopter's rotational speed p around the vertical axis, rotational speed q around the horizontal axis, rotational speed r around the vertical axis, roll angle φ and pitch angle θ as attitude angles are measured. be done. In order to increase the precision during flight operations (for example curved flights) using the rotational speed, it is advantageous to measure the path velocity component u K , the transverse component v K and the vertical component w K in the longitudinal direction of the helicopter. However, this is not absolutely necessary for the basic functionality of the method. Sensors for rotational speed and attitude angle are shown as block 7. Its output, after being transformed in a suitable manner, is supplied via line 8 to a signal processing section. In order to match the atmospheric conditions and thus to increase the accuracy, sensors 9 for static pressure P s and ambient temperature T s are provided. Its output is modified in accordance with the control signal and transmitted via line 10. FIG. 3 shows a first embodiment of a signal processing circuit with input lines 6, 8 and 10 for measurement data of sensors 5, 7 and 9. FIG. The circuit shows a measuring device 11 comprising two modules, each illustrated by a block surrounded by a dashed line. Block 12 is a module for input characteristics of aircraft motion. Blocks 13 and 14 represent modules of the system properties of the vehicle. Block 12 receives cyclic and simultaneous control signals (Zyklische und Kollektive) as input variables.
Steuersignal), optionally a signal for the lateral steering position, and additionally signals for the air pressure P s and the ambient temperature T s . Block 12 has amplification matrix circuits B O to B 3 to which input signals are supplied. In these matrix circuits these signals are processed according to the following formula, which applies to each of the six outputs x Bij of the four matrix circuits. (23) x Bij =B ij 1δ L +B ij2 δ Q +B ij3 δ K +B ij4 δ S (i=0...3) (j=1...6) Here, Bijk refers to the value used in memory. Derivatives provided by the manufacturer of the input characteristics, stored so that
It is. The amplification matrix circuits B O to B 3 each have a different derivative, depending on the flight state. The outputs of the matrix circuits B O to B 3 are multiplied together using multipliers 12.5 according to equation 16 and deliver the output of this model as output vector x B . The individual vector elements are then respectively multiplied by the coefficients Ps/Pn and Tn/Ts, from which the output vector x'B results. Corresponding to what has been explained for the model in block 12, in the model of the aerodynamic system properties in block 13 the estimated state quantities u^A, v^a and w^A of the translational velocity and the rotational velocity are p^,
q^ and r^ are multiplied by the amplification matrix circuit A 0 to A 3 and the multiplier 13.5 and the coefficients Ps/Pn and Tn/Ts provided and stored by the manufacturer. This results in the output vector x'A of block 13. Block 14 of the model of system properties
In addition to this, an element that takes weight into account (element 1
4d), an element (element 14c) that takes into account inertial force or moment of inertia, and an element (element 14e) that takes into account kinematic optical relationships are provided. Furthermore, in block 14, an element is provided which is used to measure the inertial acceleration forces and to which an estimated quantity (position 14a) or a measured quantity (position 14b) can be applied. The equation shown in FIG. 3 is calculated for elements 14b, c, d and e. The output of block 14 is added to the output of block 13, except for the kinematically related output of block 14e. All outputs of blocks 13 and 14 are combined into an output vector x' S of system characteristics. The measured outputs p, q, and r of the rotational speed and the attitude angles φ and θ applied to the input side 8 are determined by the state quantities p^,
q^ and r^ and Φ^ and Φ^ are compared and the difference is fed to a correction matrix circuit 18 where a combination is carried out according to equation (23). From this estimated state vector x^, the estimated state quantities of the three translational velocities u^ A , v^ A and w^ A are transferred to the indicating device 19. The circuit of FIG. 4 largely corresponds to the circuit of FIG. The difference is block 13 in Figure 3.
to the input side of the block 23 corresponding to the block 24 corresponding to the block 14 in FIG.
The measured quantities are applied for rotational speed and attitude angle. Otherwise, the output vectors x' B and x ' S are obtained in the same way and are added to the adder 2.
5 is added. The input 8 for rotational speed and attitude angle is here connected to a first correction element 28 in which calculations according to equation (23) are performed. Correction element 2
The first three outputs of 8 are summed with the three outputs of the integrator 27 in an adder 29, resulting in estimated flight velocity components v^ A , v^ A and w^ A , which are are fed to the blocks 23 and 24 of the model for the system properties and at the same time to the indicating device 30. The output of the adder 25 and additionally the output variable for the kinematic relationship in the output vector x' S is fed to a second correction element 26, where an operation corresponding to equation (23) is carried out. Correction element 2
The three outputs of 6 are fed to an integrator 27. The circuit of FIG. 5 corresponds in its basic configuration to the circuit of FIG. 3. Only a portion is shown here. The circuit of FIG. 5 has additional circuits 31/32 for compensating for stationary model errors. This circuit 31/32 is additionally supplied with the estimated values for the flight speed components u^ A and v^ A as input variables. Output x to two branch circuits 31/32
KU and x KV occur according to the equation: That is, (24) x KU = u^ A f u1 + u^ A 2 f 2 + u^ A 3 f u3 This equation also holds true for x Kv . A further constant vector f O is added to the power quantities x Ku and x Kv , which are dependent on the estimated flight speed components u^ A and v^ A. The total sum x K is additionally supplied to adder 15 . The compensation circuit of FIG. 5 can also be provided in the circuit of FIG. 4. The output vector x K is in this case supplied to the adder 25 . The compensation vectors f o , f ui and f vi are expressed by Equation (14)
It is obtained according to (22). In circuits 31 and 32, the estimated flight speed components u^ A to v^ A
Three multiplications are performed. It is also possible to use polynomials of lower or higher order. This also applies to the multiplication with the estimated flight speed component u^ A in the circuits of FIGS. 3 and 4. In FIG. 5, a matrix circuit C35 is provided to which the output of the integrator 16 is applied. This matrix circuit takes into account the fact that not all state quantities are necessarily measurable, and therefore only the corresponding quantities for comparison are available at the point of comparison between the estimated and measured output quantities y^ and y. ing.
The vector of estimation error y^ is derived from the differences p^, q^, r^ between the estimated and measured rotational speeds and the differences Φ^ and Θ^ between the measured and estimated attitude angles. It is completed. Furthermore, instead of the velocity quantity r^ A , depending on the respective given conditions, a velocity quantity v^ A , but possibly a measured quantity to match the current flight conditions, can be substituted in block 12. It can also be used for multiplication in and 13 to 22, 23. When using the compensation circuit shown in Fig. 5, blocks 12, 13 to 22, 2 can be
3 to the flight condition may also be omitted in some cases. Instead of the three flight speed components, the absolute value of the flight speed and the absolute values of the angle of attack and sideslip angle may be determined. In a similar manner to matching for translational flight conditions, matching for curved flight can also be achieved by appropriate use of rotational speed or attitude angle, with the resulting improved accuracy being measured. Become. The fact that data regarding the mass and center of gravity of the helicopter must be transmitted in advance to the device for measuring the flight speed is certainly also disadvantageous. For example, the pilot can enter corresponding values into the calculation unit via a keyboard device. However, the mass of a helicopter can also be determined as follows. That is, erroneous flight mass data will result in erroneous estimates of vertical velocity, so if a vertical velocity meter (barometer type vertical velocity) is present, the measured vertical velocity and the calculated vertical velocity used in observation instruments through comparison with Shifting adjustments to the value of the vehicle mass can be made until the vertical velocity error is eliminated. In this way not only the modeling in the observer is corrected, but also the calculated vehicle mass can be used by the pilot, for example, for power calculations. Finally, the meanings of symbols used in this specification will be explained. A- based matrix. A ★ System matrix of dynamic aerodynamic forces and their moments. A ★★ System matrix of dynamic aerodynamic forces and their moments normalized to mass and moment of inertia. Δ Model error of A -system matrix. B input matrix. B ★ Input matrix of dynamic aerodynamic forces and their moments. B ★★ Input matrix of dynamic aerodynamic forces and their moments normalized to mass and moment of inertia. Δ B Model error of input matrix. B ijk Coefficients of input matrix. i=1...3,j
=1...6, k=1...4. C output-(measurement-) matrix. I unit matrix. I moment of inertia. K correction matrix. L A Aerodynamic swaying moment. M A Aerodynamic pitching moment. N AAerodynamic sway moment. S Standard area. T Reference temperature = 288.15K. T Ambient temperature. U RO rotor peripheral speed. V flight velocity vector = V = [u A , v A , w A ] T. V K path velocity vector = V K = [u K , v K , w K ]
T. V W wind speed vector V K = [u w , v w , w w ] T. V Absolute value of flight speed. X A Aerodynamic longitudinal force. Y A Aerodynamic lateral force. Z A Aerodynamic normal force. f O correction vector. f iu Correction vector for longitudinal velocity component. f iv Correction vector for the lateral velocity component. h i Amplification factor for VIMI. m mass. P o reference pressure = 1013.25hpa. P s static pressure. P: Lateral angular velocity. q pitch angular velocity. q Dynamic pressure at the tip of the RO rotor blade. r One-way angular velocity. u input vector u = [δ L , δ Q , δ K δ S ] T . u Longitudinal velocity. v Lateral velocity. w Vertical velocity. x state vector x = [u A , v A , w A , p, q,
r, φ, θ〕 T . x Vertical axis. y output vector y = [p, q, r, φ, θ] T. y horizontal axis. z Vertical axis. α Angle of attack. β Side slip angle. δ K simultaneous control position. δ LLongitudinal steering position Lateral steering position Synchronous steering position. δ S lateral steering position (tail rotor). ρn Air density when p=1013.25hpa. T=288.15K. ρs Air density. φ Rolling angle. θ pitch angle. Ω rotation vector Ω = [p, q, r] T. ∧ Estimated amount. ~ The difference between the measured quantity and the estimated quantity.
第1図は、LUENBERGERによる観測器のを用
いた動的プロセスを説明するブロツク線図であ
り、第2図は、操縦機構およびセンサを具備して
いるヘリコプター全体の概略図であり、第3図
は、信号処理回路の第1実施例を示すブロツク線
図であり、第4図は、第3図の回路の別の実施例
を示すブロツク線図であり、第5図は、第3図の
回路のもう1つ別の実施例を示すブロツク線図で
ある。
11,21……測定装置、12,22……入力
特性のモデル、13,14,23,24……系特
性のモデル、18,26,28……補正素子,1
6,29……積分段、19,30……指示装置,
31,32……モデル誤差補償回路。
Fig. 1 is a block diagram illustrating the dynamic process using the observation instrument by LUENBERGER, Fig. 2 is a schematic diagram of the entire helicopter including the control mechanism and sensors, and Fig. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the signal processing circuit, FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the circuit in FIG. 3, and FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the circuit in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the circuit. 11, 21... Measuring device, 12, 22... Model of input characteristics, 13, 14, 23, 24... Model of system characteristics, 18, 26, 28... Correction element, 1
6, 29... Integrating stage, 19, 30... Indicating device,
31, 32...Model error compensation circuit.
Claims (1)
び縦ゆれに対する姿勢角度を使用してヘリコプタ
ーの飛行速度を測定する装置において、 周期的および同時制御信号δL,δQ,δKおよび姿
勢角度φ,θ並びにヘリコプターの軸線x,y,
zを中心とした回転速度p,q,rが供給されか
つ2つのモデル、即ち 周期的および同時操縦信号6が入力量として作
用する、ヘリコプター運動の入力特性のモデル1
2,22および 状態量が入力量として作用する、ヘリコプター
の系特性のモデル13/14,23/24とを有
している測定装置11,21と、 回転速度および姿勢角度の測定量に対する補正
装置18,26/28と、 見積られた状態量x^が、前記2つのモデル1
2,13/14,22,23/24の出力x′ B,
x′Sおよび前記補正装置18,26の出力信号の
代数和の積分によつて取り出される積分段16
と、 該積分段16,29の後で値が取り出される、
3つの見積られた速度成分u^A,u^A,w^Aの指示
装置19,30とを備えていることを特徴とする
飛行速度の測定装置。 2 2つのモデル12−13/14,22−2
3/24が見積られた状態量を介してその時の飛
行状態に整合可能である特許請求の範囲1項記載
の飛行速度の測定装置。 3 2つのモデル12−13,22−23をその
時の飛行状態に、速度に比例して整合するための
少なくとも1つの回路が設けられている特許請求
の範囲第2項記載の飛行速度の測定装置。 4 2次および高次の多項式演算を行なう、複数
の並列回路が設けられている特許請求の範囲第3
項記載の飛行速度の測定装置。 5 系特性のモデル13,14,23,24が動
的空気力およびそのモーメントおよび重量14
d,24d、慣性力乃至モーメント14c,24
cおよび/または運動力学的な関係14c,14
eを考慮する素子を含んでいる特許請求の範囲第
1項記載の飛行速度の測定装置。 6 系特性のモデルは、見積られた状態量14
a,24aおよび/または測定された状態量14
b,24bが印加可能である、慣性加速力を測定
するための素子を含んでいる特許請求の範囲第1
項記載の飛行速度の測定装置。 7 補正装置18,28には、回転速度および姿
勢角度の測定された量が印加されかつ加算部1
5,25には、2つのモデルの出力側x′B,x′S
が、前置接続されている特許請求の範囲第1項記
載の飛行速度の測定装置。 8 補正装置18に見積られた状態量と測定され
た状態量との差が印加されるようにした特許請求
の範囲第7項記載の飛行速度の測定装置。 9 補正装置は、加算部25と積分段27との間
の第1の補正素子26と回転速度および姿勢角度
に対する測定された状態量の入力側に第2の補正
素子28とを有する特許請求の範囲第1項記載の
飛行速度の測定装置。 10 定常的なモデル誤差を補償するために、2
つのモデル12,13/14の間の加算部15に
接続されている回路31,32が設けられてお
り、該回路に飛行速度の少なくとも1つの見積ら
れたまたは測定された成分u^A,u^Aが入力として供
給される特許請求の範囲第1項記載の飛行速度の
測定装置。 11 定常的なモデル誤差を補償するために、2
つのモデル12,13/14の間の加算部15に
接続されている回路31,32が設けられてお
り、該回路において姿勢角度または回転速度成分
の少なくとも測定された量または見積られた量が
入力として作用する特許請求の範囲第1項記載の
飛行速度の測定装置。 12 回路が少なくとも2つの並列分岐31,3
2を有する特許請求の範囲第10項または第11
項記載の飛行速度の測定装置。 13 回路が、2次および高次の多項式の演算を
行う複数の並列回路分岐を有する特許請求の範囲
第10項から第12項までのいずれか1項記載の
飛行速度の測定装置。 14 2つのモデル12,13/14,22,2
3,24に付加的に、静圧psおよび周囲温度Ts
の信号が補正係数として供給される特許請求の範
囲第1項記載の飛行速度の測定装置。 15 気圧または慣性垂直方向速度成分が既知で
ある場合、それを見積られた垂直方向速度成分と
比較することにより、仮定されたヘリコプター質
量に対する補正係数が求められる特許請求の範囲
1項から第14項までのいずれか1項記載の飛行
速度の測定装置。 [Claims] 1. An apparatus for measuring the flight speed of a helicopter using periodic and simultaneous control signals and attitude angles for roll and pitch, comprising: periodic and simultaneous control signals δ L , δ Q , δ K and attitude angles φ, θ and helicopter axes x, y,
Model 1 of the input characteristics of the helicopter motion, in which rotational speeds p, q, r about z are supplied and two models, namely periodic and simultaneous maneuver signals 6, act as input quantities.
2, 22, and models 13/14, 23/24 of helicopter system characteristics in which the state quantities act as input quantities; and a correction device for the measured quantities of rotational speed and attitude angle. 18, 26/28, and the estimated state quantity x^ is the same as the above two models 1
Output x′ B of 2, 13/14, 22, 23/24,
x′ S and an integration stage 16 derived by integrating the algebraic sum of the output signals of the correction devices 18, 26.
and after the integration stage 16, 29 the value is taken out,
A flight speed measuring device characterized in that it is equipped with an indicating device 19, 30 for three estimated speed components u^A, u^A, w^A. 2 Two models 12-13/14, 22-2
2. A flight speed measuring device according to claim 1, wherein 3/24 can be matched to the current flight state via estimated state variables. 3. The flight speed measuring device according to claim 2, which is provided with at least one circuit for matching the two models 12-13, 22-23 to the current flight conditions in proportion to their speeds. . 4. Claim 3, which is provided with a plurality of parallel circuits that perform second-order and higher-order polynomial operations.
Flight speed measuring device as described in . 5 Models 13, 14, 23, 24 of system characteristics are dynamic aerodynamic forces, their moments and weights 14
d, 24d, inertia force or moment 14c, 24
c and/or kinematic relationships 14c, 14
2. The flight speed measuring device according to claim 1, further comprising an element that takes into account e. 6 The model of system characteristics is based on the estimated state quantities14
a, 24a and/or the measured state quantity 14
Claim 1 includes an element for measuring an inertial acceleration force to which b, 24b can be applied.
Flight speed measuring device as described in . 7 The measured quantities of rotational speed and attitude angle are applied to the correction devices 18, 28 and the adder 1
5, 25, the output sides of the two models x ′ B , x ′ S
2. A flight speed measuring device according to claim 1, wherein: is connected in advance. 8. The flight speed measuring device according to claim 7, wherein the difference between the estimated state quantity and the measured state quantity is applied to the correction device 18. 9. The correction device has a first correction element 26 between the addition section 25 and the integration stage 27 and a second correction element 28 on the input side of the measured state quantities for the rotational speed and attitude angle. A flight speed measuring device according to scope 1. 10 To compensate for stationary model errors, 2
A circuit 31, 32 is provided which is connected to the summing unit 15 between the two models 12, 13/14, into which at least one estimated or measured component of the flight speed u^ A , u ^ The flight speed measuring device according to claim 1, wherein A is supplied as an input. 11 To compensate for stationary model errors, 2
A circuit 31, 32 is provided which is connected to the adder 15 between the two models 12, 13/14, into which at least the measured or estimated quantity of the attitude angle or rotational speed component is input. A flight speed measuring device according to claim 1, which acts as a flight speed measuring device. 12 The circuit has at least two parallel branches 31,3
Claim 10 or 11 having 2.
Flight speed measuring device as described in . 13. The flight speed measuring device according to any one of claims 10 to 12, wherein the circuit has a plurality of parallel circuit branches for calculating second-order and higher-order polynomials. 14 Two models 12, 13/14, 22, 2
In addition to 3,24, the static pressure p s and the ambient temperature T s
2. A flight speed measuring device according to claim 1, wherein the signal is supplied as a correction coefficient. 15. Claims 1 to 14 in which, if the barometric or inertial vertical velocity component is known, a correction factor for the assumed helicopter mass is determined by comparing it with the estimated vertical velocity component. The flight speed measuring device according to any one of the preceding items.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3620177.4 | 1986-06-14 | ||
| DE3620177 | 1986-06-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63259471A JPS63259471A (en) | 1988-10-26 |
| JPH0447267B2 true JPH0447267B2 (en) | 1992-08-03 |
Family
ID=6303087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62147190A Granted JPS63259471A (en) | 1986-06-14 | 1987-06-15 | Flight speed measuring device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0249848B1 (en) |
| JP (1) | JPS63259471A (en) |
| DE (1) | DE3761787D1 (en) |
| ES (1) | ES2013274B3 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2648233B1 (en) * | 1989-06-07 | 1991-10-04 | Crouzet Sa | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE SPEED IN RELATION TO THE AIR OF A HELICOPTER |
| US5213282A (en) * | 1991-08-28 | 1993-05-25 | United Technologies Corporation | Maneuver feel system for a rotary wing aircraft |
| RU2290646C1 (en) | 2005-08-26 | 2006-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Flight measuring air parameters system |
| ITTO20130485A1 (en) * | 2013-06-13 | 2013-09-12 | Kite Gen Res Srl | WIND SPEED MEASUREMENT SYSTEM AT ALTITUDE. |
| CN119594944B (en) * | 2024-11-28 | 2025-08-22 | 河南省地质局矿产资源勘查中心 | UAV-based geological mapping method, system and storage medium |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2037688B (en) * | 1978-12-01 | 1983-01-06 | Westland Aircraft Ltd | Helicopter airspeed indicating system |
| EP0094778A1 (en) * | 1982-05-19 | 1983-11-23 | WESTLAND plc | On board helicopter airspeed indicating apparatus |
| EP0204856B1 (en) * | 1985-06-11 | 1988-03-02 | LITEF GmbH | Method for determining low horizontal helicopter air speeds |
-
1987
- 1987-06-09 ES ES87108273T patent/ES2013274B3/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-09 DE DE8787108273T patent/DE3761787D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-09 EP EP87108273A patent/EP0249848B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-15 JP JP62147190A patent/JPS63259471A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3761787D1 (en) | 1990-04-05 |
| EP0249848B1 (en) | 1990-02-28 |
| JPS63259471A (en) | 1988-10-26 |
| EP0249848A1 (en) | 1987-12-23 |
| ES2013274B3 (en) | 1990-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5214596A (en) | System for determining the airspeed of helicopters | |
| CN109033485B (en) | System for estimating aircraft airspeed based on weather buffer model | |
| EP1840578B1 (en) | Ducted Fan Air Data System | |
| US5423209A (en) | Truncated pyramid-shape multi-hole pitot probe and flight velocity detection system using said truncated pyramid-shape multi-hole pitot probe | |
| CN205484410U (en) | Wind Sensor Motion Compensation System | |
| US6604029B2 (en) | Multi-function air data probes using neural network for sideslip compensation | |
| CN112945225A (en) | Attitude calculation system and method based on extended Kalman filtering | |
| CN112683446B (en) | A method for estimating the real-time center of gravity position of an aircraft | |
| JP2002527730A (en) | Combined spare instrument for aircraft | |
| JP2003043056A (en) | Method for correction of static pressure by calculating sideslip angle due to sideslip effect using inertia information | |
| US4127249A (en) | Apparatus for computing the rate of change of energy of an aircraft | |
| US3948096A (en) | Apparatus for computing the acceleration of an aircraft along its flight path | |
| CN105527455B (en) | For automatically estimating the method and device of at least one speed of aircraft | |
| JPH10332728A (en) | Wide speed range flying speed vector measuring system using truncated quadrangular pyramid type five-holed probe | |
| JPS621880B2 (en) | ||
| US4853861A (en) | Windshear measurement system | |
| US4702106A (en) | Method for determining the horizontal airspeed of helicopters in low speed ranges | |
| US3930610A (en) | Method and apparatus for obtaining accurately the angle of attack of an aircraft | |
| Colgren et al. | A proposed system architecture for estimation of angle-of-attack and sideslip angle | |
| RU2341775C1 (en) | Method of determining aircraft aerodynamic angle | |
| JPH0447267B2 (en) | ||
| RU2661446C1 (en) | Method of determining navigation parameters of object and strapdown inertial navigation system for implementation of method | |
| US12306205B2 (en) | Method and system for estimating aerodynamic angles of a flying body | |
| CN111856074B (en) | Combined type atmospheric data measurement experiment cabin section and flight data measurement method thereof | |
| US3052122A (en) | Flight path angle computer |